駱文亮

摘 要：通過(guò)對(duì)Node.js技術(shù)的簡(jiǎn)介，引出Node.js的基本概念、功能和它能解決的問(wèn)題以及Node.js的應(yīng)用場(chǎng)景。

關(guān)鍵詞：Java；JSON；Javascript

1 引言

從2009年Node.js的誕生至今，已有近5年時(shí)間，其成長(zhǎng)速度令人咂舌。國(guó)外大量的社區(qū)對(duì)Node.js的前景充分肯定，各種實(shí)際應(yīng)用層出不窮。而國(guó)內(nèi)這方面發(fā)展相對(duì)緩慢，Node.js中文社區(qū)也活躍著很多開(kāi)發(fā)者。本文通過(guò)對(duì)Node.js的介紹，提出Node.js的基本概念、功能和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合。希望對(duì)開(kāi)發(fā)人員有所幫助。

2 Node.js簡(jiǎn)介

2.1 Google V8 JavaScript引擎

Google公司著名的瀏覽器Chrome瀏覽器就是基于Google V8 JavaScript引擎的高速瀏覽器。V8是由丹麥Google開(kāi)發(fā)的開(kāi)源JavaScript引擎。V8在執(zhí)行之前將JavaScript編譯成了機(jī)器碼，而非位元組碼或是直譯它，以此提升效能。更進(jìn)一步，使用了如內(nèi)聯(lián)緩存（inline caching）等方法來(lái)提高性能。有了這些功能，JavaScript程序與V8引擎的速度媲美二進(jìn)制編譯。

為了縮短由垃圾收集造成的停頓，V8使用stop-the-world， generational， accurate的垃圾收集器。在執(zhí)行回收之時(shí)會(huì)暫時(shí)中斷程序的執(zhí)行，而且只處理物件堆疊。還會(huì)收集內(nèi)存內(nèi)所有物件的指標(biāo)，可以避免內(nèi)存溢位的情況。

2.2 Node.js基本概念

Node.js是服務(wù)器端的JavaScript運(yùn)行環(huán)境，它具有無(wú)阻塞（non-blocking）和事件驅(qū)動(dòng)（event-driven）等的特色，Node.js采用V8引擎，同樣，Node.js實(shí)現(xiàn)了類似Apache和 nginx的web服務(wù)，讓你可以通過(guò)它來(lái)搭建基于JavaScript的 Web App。

Node.js是一個(gè)可以快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及應(yīng)用的平臺(tái)，它的構(gòu)建是基于Chrome's JavaScript runtime，它可以很好地工作與非瀏覽器環(huán)境。總之，Node.js是一個(gè)脫離了瀏覽器的Javascript。

3 Node.js功能

3.1 Node.js解決的問(wèn)題

在很多情況下，服務(wù)器端的性能瓶頸主要在于大量的數(shù)據(jù)請(qǐng)求讓服務(wù)器疲于應(yīng)付，造成大量的阻塞。Node.JS的誕生就是用來(lái)解決服務(wù)端阻塞問(wèn)題。例如，當(dāng)客戶端通過(guò)一句查詢語(yǔ)句來(lái)查詢一些信息時(shí)，程序進(jìn)程往往只是在等待結(jié)果的返回，浪費(fèi)了大量的時(shí)間不說(shuō)，還這就造成了進(jìn)程的阻塞。在對(duì)于高并發(fā)，I/O密集型的WebAPP中，一方面服務(wù)器讓進(jìn)程很長(zhǎng)時(shí)間處于等待狀態(tài)，另一方面為了應(yīng)付新的請(qǐng)求不斷的增加新的進(jìn)程。這樣的浪費(fèi)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)際性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它能夠支撐性能，這個(gè)就是系統(tǒng)的瓶頸，而且這樣的系統(tǒng)也特別容易被黑客利用慢鏈接攻擊。

3.2 Node.js解決問(wèn)題的基本思路

Node.js解決阻塞問(wèn)題的思路是，建立一種事件機(jī)制，發(fā)起查詢請(qǐng)求之后，立即將進(jìn)程交出，當(dāng)數(shù)據(jù)返回后觸發(fā)事件，再繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。

要達(dá)到上述目的，需要語(yǔ)言能夠提供一套高效的異步事件調(diào)度機(jī)制。而主要用于處理瀏覽器端的各種交互事件的JavaScript相對(duì)于其他語(yǔ)言，至少有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)特別適合完成這個(gè)任務(wù)：

1）JavaScript是一種函數(shù)式編程語(yǔ)言，函數(shù)編程語(yǔ)言最重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是λ演算（lambda calculus）——即函數(shù)可以接受函數(shù)當(dāng)作輸入（參數(shù)）和輸出（返回值）。

2）JavaScript支持“閉包”。在復(fù)雜的應(yīng)用中，一定會(huì)遇到這類場(chǎng)景。即在函數(shù)運(yùn)行時(shí)需要訪問(wèn)函數(shù)定義時(shí)的上下文數(shù)據(jù)。而在異步編程中，函數(shù)的定義和運(yùn)行又分處不同的時(shí)間段，那么保持上下文的問(wèn)題變得更加突出。JavaScript支持的“閉包”能夠較好地處理這個(gè)問(wèn)題。

4 Node.js應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 I/O密集型

在I/O密集型的應(yīng)用場(chǎng)景中，Node，js的并行I/O能力，能夠非常有效地利用的硬件資源，從而提供更多好的服務(wù)。I/O密集的優(yōu)勢(shì)主要在于Node利用事件循環(huán)的處理能力，而不是啟動(dòng)每一個(gè)線程為每一個(gè)請(qǐng)求服務(wù)，資源占用極少。

4.2 不擅長(zhǎng)CPU密集型

最顯而易見(jiàn)的情況就是是那種CPU使用率高同時(shí)I/O操作小的。所以如果你打算寫一個(gè)視頻編碼軟件，人工智能軟件或者類似的CPU使用率高的軟件，請(qǐng)不要用node.js。

4.3 分布式應(yīng)用

淘寶的數(shù)據(jù)平臺(tái)是國(guó)內(nèi)對(duì)Node的分布式應(yīng)用是一個(gè)典型的例子。分布式應(yīng)用意味著對(duì)可伸縮性的要求非常高。數(shù)據(jù)平臺(tái)通常要在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)集群中去尋找需要的數(shù)據(jù)。這個(gè)案例其實(shí)也是高效利用并行I/O的例子。Node高效利用并行I/O的過(guò)程，也是高效使用數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。對(duì)于Node，這個(gè)行為只是一次普通的I/O。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)而言，卻是一次復(fù)雜的計(jì)算，所以也是進(jìn)而充分壓榨硬件資源的過(guò)程。

5 結(jié)束語(yǔ)

從本文可以看出，Node完成了它提供高度可伸縮服務(wù)器的目標(biāo)。它使用了Google的一個(gè)非?？焖俚腏avaScript引擎，即V8引擎。它使用一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)來(lái)保持代碼最小且易于閱讀。所有這些因素促成了Node的理想目標(biāo)，即編寫一個(gè)高度可伸縮的解決方案變得比較容易。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Mike Cantelon，TJ Holowaychuk.Node.js in Action 2011.

[2]http：//limu.iteye.com/blog/1013223.，2013-01-17.

[3]http：//cnodejs.org/topic/4f97d5b8407edba21.2013-04-23.

[4]樸靈.深入淺出Node.js.人民郵電出版社.